Roterar universum? Då är tidsresor tillbaks i tiden möjliga.

 

Planeter, stjärnor och galaxer roterar, men roterar universum? Vad vi vet idag verkar det inte så. Men om det gör det kan tidsresor in i det förflutna vara möjliga.

Matematikern Kurt Gödel  blev 1949 först  i vår tid som gav en formulering av ett roterande universum. Han använde matematiken i Albert Einsteins allmänna relativitetsteori för att göra det som ett sätt att hedra sin vän och granne på Princeton, Einstein själv. 

Men den akademiska "äran" fick en annan riktning än det  var menat eftersom Gödels exempel på ett roterande universum visade att den allmänna relativitetsteorin var ofullständig. Förutom rotationen innehöll hans teori om universum en negativ kosmologisk konstant som motverkade centrifugalkraften i en rotation som håller universum statiskt.

Hans huvudpoäng var att den allmänna relativitetsteorin visade möjligheten till ett roterande universum och tillät tidsresor in i det förflutna.

Att leva i ett roterande universum skulle vara konstigt. För det första skulle alla observatörer betrakta sig som centrum i rotationen. Det innebär att om du stod någonstans och var helt stilla skulle du se universum snurra runt dig. Skulle du ställa dig still på en annan plats även om det gällde på en avlägsen galax skulle du fortfarande se universum rotera runt dig på din nya position.

Men man kan fundera vidare (min anm.) vi har ju ett universum som expanderar i alla riktningar. Det kan man se var vi än står enligt ovan med rätt observationsinstrument. Så ett roterande universum bör inte kunna existera då denna effekt inte kan ses till skillnad mot expansionen vilken bevisats. Om nu universum likväl roterar vilket jag är övertygad om inte är sant. 

Innebär det inte bara en rotation av saker (planeter stjärnor mm) utan en rotation av själva rumtiden. Det betyder att ljuset, som alltid tvingas följa rumtidens krökning, ger några konstiga effekter. En ljusstråle som skickas ut av en observatör kommer att böja sig  när den sveps upp i rumtidens rotation. Vid någon avlägsen punkt blir rotationen för mycket och ljuset kommer att vända sig om och återvända till observatören (obs man måste då föreställa sig observatören på en fast punkt).

Det betyder att det finns en gräns för hur långt du kan se i ett roterande universum, och utöver det är allt du kommer att observera dubbla bilder av ditt eget och tidigare jag i tiden.

Denna konstiga effekt gäller inte bara ljus. Om du skulle sätta dig i en raket och spränga dig genom ett roterande universum skulle du också fastna i rotationen. Och på grund av den rotationen skulle din rörelse fördubblas tillbaka på sig själv. När du återvände till din utgångspunkt skulle du dock komma fram innan du hade lämnat.

Detta är motsatsen till tidsresor framåt i tiden vilka teoretiskt är möjliga i skepp som går i nära ljusets hastighet där tiden känns normal i skeppet men tiden på jorden har gått snabbt i förhållande till skeppet. Något ingen på skeppet eller på jorden märker. Men upplever hänt då skeppet återvänder och ex kaptenen välkomnas av sina barnsbarnbarnsbarn eller än senare generationer.).

På ett sätt kan man säga att ett roterande universum kan rotera din framtid till ditt eget förflutna så  du kan resa tillbaka i tiden. Men likt ovan resor in i framtiden skulle du inte i en resa bakåt i tiden kunna veta var i framtiden eller det förgångna du hamnar. Om nu inte detta kan beräknas matematiskt och resan göras efter tidsmått och hastighet.

Gödels stora invändning mot den allmänna relativitetsteorin som visade möjligheten att resa bakåt var att vår ultimata förståelse av rum och tid  inte bör tillåta bakåtgående tidsresor då tidsresor till det förflutna bryter mot våra föreställningar om kausalitet och introducerar alla möjliga otäcka tidsreseparadoxer. Det faktum att relativitetsteorin inte automatiskt omöjliggjorde tidsresor signalerade till Gödel att Einsteins teori var ofullständig.

Om kosmos roterade, skulle ljus som kommer från motsatta riktningar av himlen rödförskjutas i en riktning och ha en motsvarande mängd blåförskjutning i den andra riktningen. Astronomer har tillämpat detta test på undersökningar av avlägsna galaxer och till och med på den kosmiska mikrovågsbakgrunden, som är det ljus som finns kvar från när kosmos bara var 380 000 år gammalt. Slutsatsen av dessa tester är att om universum roterar gör det detta med en hastighet av mindre än 10 ^ -17 grader per århundrade. Gödels invändning kvarstår. Inget visar på att universum roterar och vi kan troligen glömma att resa bakåt i tiden.

Inlägget är en sammanfattning och mina tankar efter Paul M. Sutter är astrofysiker vid SUNY Stony Brook och Flatiron Institute i New York City artikel i https://www.space.com/ Kursiv text är mina tankar utefter texten.

Bild wikimedia.

Farfarsparadoxen vid tidsresor

 

Farfarsparadoxen är en vanlig fråga som diskuteras inom tidsreseberättelser den handlar om det vore möjligt att resa bakåt i tiden och döda sin egen farfar innan ens fadern har blivit född. Om detta är möjligt och man lyckas innebär det att man har förhindrat sin egen födelse något som i sin tur innebär att man aldrig gjorde tidsresan och därför heller aldrig har hindrat sin egen födelse.

I Einsteins teori om speciell relativitet föreslås att rum och tid faktiskt är en enhetlig enhet som kallas rymd-tid och att det finns en universell hastighetsgräns för masspartiklar som är ljusets hastighet.

Ingen partikel med massa kan accelerera till ljusets hastighet eftersom detta skulle behöva en oändlig mängd energi vilket är en omöjlighet (men däremot avbryts aldrig denna acceleration om energi hela tiden tillförs mot denna hastighet men ökningen bli efter hand mikroskopisk och når aldrig dit men upphör inte heller (min anm.).

Forskare som följde Einsteins arbete, inklusive Columbia University-fysikern Gerald Feinberg, föreslog  förekomsten av hypotetiska partiklar som kunde fångas snabbt. Dessa masslösa partiklar - som Feinberg kallade "takyoner" i en rapport från 1967 – med dessa skulle en resa bakåt genom tiden vara möjlig och därmed introducera begreppet tidsresa. 

Einstein idé med allmänn relativitet innebär tanken att rumd-tiden i sig kan formas av massa och energi och att gravitationen är ett resultat av detta. Tanken att rymden och tiden inte längre är statiska stadier där universums händelser helt enkelt spelas upp gav allmänna relativitetsteorin ytterligare en innebörd. 

Från allmän relativitetsteori formulerade matematikern Kurt Gödel idén om slutna tidsliknande kurvor, vägar genom rumtiden som återvänder till sin utgångspunkt utan att förfalska speciella relativitetteorin. Slutna (stängda) tidsliknande kurvor (CTC) finns av två primära typer, typ 1 och typ 2.

Typ 1 tillåter en tidsresenär att resa längs en CTC genom rymd och tid och in i det förflutna och där att störa sitt tidigare jag. Detta är därför en modell av CTC som gör att farfarsparadoxen kan hända, i teorin. Om detta är möjligt ger det en alternativ framtid som kan påverka mer än man först tror. Är det möjligt så anser jag att det enbart blir en alternativ rum-tid som skapas. Den där tidsresenären föddes i existerar likväl och förändras inte. Han kan döda sin farfar men sedan resa tillbaks och då se hur hans bakgrund farfars liv inte förändrats alls (min anm.) Dock anser jag att tidsresor enbart kan göras framåt i tiden med hjälp av skepp som rör sig i nära ljusets hastighet. Som vi vet går tiden långsammare i dessa skepp än på Jorden och vid återkomst hamnar man då i framtiden, långt fram i tiden beroende på resans längd i skeppet.

I typ 2-modellen följer CTC en princip om självkonsistens, även känd som Novikovs självkonsistensprincip (Nivens lag) om bevarande av historien, som omöjliggör att tidsreseparadoxer kan skapas. https://en.wikipedia.org/wiki/Novikov_self-consistency_principle

Budskapet från detta är tydligt: Farfarsparadoxen hindrar inte tidsresor; det förhindrar bara att resa tillbaka i tiden och göra något för att bryta mot kausaliteten.

Men finns det något sätt som tidsresenärer som hoppar på en typ 1 CTC i det förflutna kan hindras från att utlösa farfarsparadoxen? En tolkning av kvantmekaniken, fysiken hos subatomären, tyder på det. Kvantfysiken skulle kunna förhindra farfarsparadoxen via fysikern Hugh Everetts mångvärldstolkning av kvantmekaniken, enligt Stanford Encyclopedia of Philosophy.

Det faktum att ett kvantsystem beskrivs med vågmekanik innebär att ett system kan avbildas i överlappande tillstånd eller av en superposition av tillstånd, enligt George Mason University. Detta innebär att ett system som beskrivs kvantmekaniskt samtidigt kan ha till synes motstridiga värden.

Så en elektron kan vara i en superposition med både "upp" och "ner" spinntillstånd samtidigt. Detta kvarstår tills elektronen mäts eller interagerar med ett annat system och dess spinn löser sig som antingen upp eller ner. Detta begrepp beskrivs som en kollaps av superpositionen i de mest gynnade tolkningarna av kvantfysiken.

Varför denna kollaps inträffar har varit ett långvarigt mysterium, men Everett undvek denna superpositionskollaps helt och hållet. Istället föreslog han att superpositionen växer exponentiellt för att omsluta hela universum och sedan skapa en individuell "värld" för varje potentiellt värde i kvantsystemet. Så, i själva verket, enligt Everett, sväljs en som experimentera och mäter en elektrons spinn av experimentet och upptäcker faktiskt om de befinner sig i en värld där snurret är uppe eller en där det är nere. I en artikel från 1991 i tidskriften Physical Review D föreställde sig kvantberäkningspionjären och fysikern David Deutsch hur konceptet med många världar skulle gälla för tidsresor och föreställde sig en partikel som färdades längs en CTC-slinga genom tiden i en superposition av tillstånd. Han menade att för att undvika paradoxer under resan och när partikeln följer CTC tillbaka till sin utgångspunkt skulle en ny värld skapas för varje möjligt tillstånd.

Föreställ dig att detta är fallet med en mänsklig tidsresenär som reser tillbaka i tiden för att döda sin farfar. När tidsresenären anländer tillbaka till 1963 från 2022 lämnar de värld A och skapar en distinkt värld, värld B, den värld de anländer till. Värld B skulle skilja sig från värld A, för i den etablerade tidslinjen för värld A uppträdde aldrig en tidsmaskin som bär vår tidsresenär 1963.

Det betyder att om tidsresenären skulle döda sin farfar under denna utflykt till det förflutna, skulle deras existens inte hotas eftersom det inte skulle vara deras farfar i värld A som dog. Istället skulle det vara en värld B -kopia av honom - splittrad så snart tidsmaskinen materialiserades 1963 - som skulle dödas.

Ett av Everetts förbehåll för mångvärldstolkningen var att världar inte kan interagera, så tänkbart är att en tidsresenär som skapar värld B och befinner sig i sitt förflutna inte kan återvända till värld A och dennes nutid.

Detta kan också förklara varför vi aldrig har sett en tidsresenär från framtiden meddela sin ankomst i vår tid. Vi kan vara i en primär värld, värld A, från vilken tidsresenärer avgår, för att aldrig återvända.

Ovan stämmer bra med min tanke ovan (min anm.) se kursiv stil ovan. Att det finns och kanske skapas otaliga parallel världar existerande  skilda dimensioner av tid och rum där vi alla existerar i olika alternativa händelsekedjor utifrån den vi lever under . Ex då kan du finnas med någon skillnad i livsöde än du nu har i en parallellvärld skid från denna i tid skild ex med en minut.sekund, miljarder timmar etc. (Det är gränslöst) före vår klocktid i rummet. Men skild så att vi aldrig kan kontakta varandra.

Bild vikipedia. Top: original billiard ball trajectory. Middle: the billiard ball emerges from the future, and delivers its past self a strike that averts the past ball from entering the time machine. Bottom: the billiard ball never enters the time machine, giving rise to the paradox, putting into question how its older self could ever emerge from the time machine and divert its course.

Översättning: Överst: original biljardbollbana. Mitten: biljardbollen kommer från framtiden och levererar sitt förflutna jag men ett tillslag som avvärjer den förflutna bollen från att komma in i tidsmaskinen sker. Botten: biljardbollen kommer aldrig in i tidsmaskinen, vilket ger upphov till farfarsparadoxen och ifrågasätter hur dess äldre jag någonsin kunde komma ut ur tidsmaskinen och avleda sin kurs.